备战高考化学 有机化合物 推断题综合题附答案解析
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备战高考化学有机化合物推断题综合题附答案解析
一、有机化合物练习题(含详细答案解析)
1.某些有机化合物的模型如图所示。
回答下列问题:
(1)属于比例模型的是___(填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”或“戊”,下同)。
(2)表示同一种有机化合物的是___。
(3)存在同分异构体的是___,写出其同分异构体的结构简式___。
(4)含碳量最低的是___,含氢量最低的分子中氢元素的质量百分含量是___(保留一位小数)。
(5)C8H10属于苯的同系物的所有同分异构体共有___种。
【答案】乙、丙甲、丙戊 CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4
甲、丙 16.7% 4
【解析】
【分析】
甲、丁、戊分别是甲烷、丁烷、戊烷的球棍模型,乙、丙分别是乙烷和甲烷的比例模型。
【详解】
(1)乙、丙能表示的是原子的相对大小及连接形式,属于比例模型;
(2)甲、丙分别是甲烷的球棍模型与比例模型,属于同一种有机化合物;
(3)存在同分异构体的是戊(戊烷),其同分异构体的结构简式CH3CH2CH2CH2CH3、
CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4;
(4)烷烃的通式为C n H2n+2,随n值增大,碳元素的质量百分含量逐渐增大,含碳量最低的是
甲烷,含氢量最低的分子是戊烷,氢元素的质量百分含量是
12
6012
×100%=16.7%;
(5)C8H10属于苯的同系物,侧链为烷基,可能是一个乙基,如乙苯;也可以是二个甲基,则有邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯三种,则符合条件的同分异构体共有4种。
2.I.A~D是四种烃分子的球棍模型(如图)
(1)与A互为同系物的是___________(填序号)。
(2)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质是_____________(填序号)。
(3)D和液溴反应的化学方程式是_____________。
Ⅱ. 某些有机物的转化如下图所示。
已知A 的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平,D 是食醋的有效成分。
请回答下列问题:
(4)A 中官能团的名称是______________。
(5)B 的结构简式为_________________。
(6)反应③的化学方程式为__________________。
【答案】C B +Br 23FeBr −−−→ +HBr 碳碳双键 CH 3CH 2OH 或C 2H 5OH
3323232CH COOH CH CH OH CH COOCH CH H O 浓硫酸加热
++垐垐?噲垐? 【解析】
【分析】
I.由球棍模型可知,A 为甲烷,B 为乙烯,C 为丁烷,D 为苯;结合同系物的概念和乙烯与苯的性质分析解答(1)~(3);
Ⅱ. A 的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平,则A 为CH 2=CH 2,与水在一定条件下发生加成反应生成CH 3CH 2OH ,乙醇在Cu 作催化剂条件下发生氧化反应CH 3CHO ,CH 3CHO 可进一步氧化生成CH 3COOH ,CH 3CH 2OH 和CH 3COOH 在浓硫酸作用下反应生成乙酸乙酯,据此分析解答(4)~(6)。
【详解】
I.由球棍模型可知,A 为甲烷,B 为乙烯,C 为丁烷,D 为苯。
(1) 甲烷、丁烷结构相似,都是烷烃,互为同系物,故答案为:C ;
(2)乙烯中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故答案为:B ;
(3)苯和液溴反应生成溴苯和HBr ,反应的方程式为
+Br 23FeBr −−−→
+HBr ,故答案为: +Br 23FeBr −−−→ +HBr ; Ⅱ. (4)A 为乙烯(CH 2=CH 2),含有的官能团是碳碳双键,故答案为:碳碳双键;
(5)B 的结构简式为CH 3CH 2OH 或C 2H 5OH ,故答案为:CH 3CH 2OH 或C 2H 5OH ;
(6)反应③为CH 3CH 2OH 和CH 3COOH 在浓硫酸作用下反应生成乙酸乙酯,反应的化学方程式为CH 3COOH+CH 3CH 2OH
CH 3COOCH 2CH 3+H 2O ,故答案为:CH 3COOH+CH 3CH 2OH CH 3COOCH 2CH 3+H 2O 。
3.为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行如下实验:先取一定量的工业用乙烯气体(在储气瓶中),使气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反
应;乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,由此他提出必须先除去杂质,再让乙烯与溴水反应。
请回答下列问题:
(1)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴发生了加成反应,其理由是________(填序号)。
①使溴水褪色的反应不一定是加成反应
②使溴水褪色的反应就是加成反应
③使溴水褪色的物质不一定是乙烯
④使溴水褪色的物质就是乙烯
(2)乙同学推测此乙烯中一定含有的一种杂质气体是________,它与溴水反应的化学方程式是________________。
在实验前必须全部除去,除去该杂质的试剂可用________。
(3)为验证乙烯与溴发生的反应是加成反应而不是取代反应,丙同学提出可用pH 试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是
_____________________________________________________________________________。
【答案】不能 ①③ 2H S 22H S Br 2HBr S ++↓ NaOH 溶液(答案合理即可) 若乙烯与2Br 发生取代反应,必定生成HBr ,溶液的酸性会明显增强,若乙烯与2Br 发生加成反应,则生成22CH BrCH Br ,溶液的酸性变化不大,故可用pH 试纸予以验证
【解析】
【分析】
根据乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,该淡黄色的浑浊物质应该是具有还原性的硫化氢与溴水发生氧化还原反应生成的硫单质,反应方程式为
22H S Br 2HBr S =++↓,据此分析解答。
【详解】
(1)根据乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,则可能是该还原性气体与溴水发生氧化还原反应,使溴水褪色,则溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应,所以①③正确,故答案为:不能;①③;
(2)淡黄色的浑浊物质是具有还原性的硫化氢与溴水发生氧化还原反应生成的硫单质,反应方程式为22H S Br 2HBr S =++↓;选用的除杂试剂能够除去硫化氢气体,但是不能与乙烯反应,也不能引入新的气体杂质,根据除杂原则,可以选用NaOH 溶液,故答案为:2H S ;22H S Br 2HBr S =++↓;NaOH 溶液(答案合理即可);
(3)若乙烯与2Br 发生取代反应,必定生成HBr ,溶液的酸性会明显增强,若乙烯与2Br 发生加成反应,则生成22CH BrCH Br ,溶液的酸性变化不大,故可用pH 试纸予以验证,故答案为:若乙烯与2Br 发生取代反应,必定生成HBr ,溶液的酸性会明显增强,若乙烯
与2Br 发生加成反应,则生成22CH BrCH Br ,溶液的酸性变化不大,故可用pH 试纸予以验证。
4.苏联科学家欧巴林教授在其著作中曾说:“生命起源于甲烷”,英国科学家巴纳尔教授则认为生命是从二氧化碳和水开始的。
与之相关的转化关系如图所示(部分反应条件已略去):
(1)A 的结构式为________;C 中官能团的电子式为________;反应②的反应类型为________。
(2)写出下列物质的结构简式:D ________;H ________。
(3)C→D 的化学方程式为__________;二氧化碳和水经光合作用生成葡萄糖的化学方程式为_________。
(4)在自然界中纤维素与水可在甲烷菌的催化作用下生成甲烷和二氧化碳,写出该反应的化学方程式并配平:
_____。
【答案】H —C≡C—H 加成反应 CH 3CHO 2CH 3CH 2OH +
O 22CH 3CHO +2H 2O 6CO 2+6H 2O C 6H 12O 6+6O 2 (C 6H 10O 5)n +n H 2O
3n CH 4↑+3n CO 2↑
【解析】
【分析】
根据题中物质的转化关系可知,A 为HC≡CH,与氢气发生加成反应得到B ,B 为CH 2=CH 2,B 与水加成得到C ,C 为CH 3CH 2OH ,C 被氧化得到D ,D 为CH 3CHO ,D 被氧化得到E ,E 为CH 3COOH ,E 与C 发生酯化反应得到F ,F 为CH 3COOCH 2CH 3,A 与氯化氢加成得到G ,G 为CH 2=CHCl ,G 发生加聚反应得到H ,H 为。
【详解】
(1) A 为HC≡CH,A 的结构式为H —C≡C—H ;C 为CH 3CH 2OH ,官能团的电子式为
;反应②是乙炔与氯化氢发生加成反应生成氯乙烯,反应类型为加成反应;(2) D的结构简式为CH3CHO;H的结构简式为;(3)C→D的化学方程式为
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;二氧化碳和水经光合作用生成葡萄糖的化学方程式为6CO2+6H2O C6H12O6+6O2;(4)在自然界中纤维素与水可在甲烷菌的催化作用下生成甲
烷和二氧化碳,反应的化学方程式为:(C6H10O5)n+n H2O3n CH4↑+3n CO2↑。
【点睛】
本题考查有机物推断,解题时注意有机物官能团的相互转化,解题关键是掌握官能团的性质,难度不大,注意有机基础知识的灵活运用。
5.霉酚酸酯(MMF)是器官移植中抑制细胞增殖最常用的药物。
它能在酸性溶液中能发生如下反应:
(1)有机物(I)在铂催化下与足量的氢气发生加成反应生成物质X,X所含的官能团的名称是
__________;X的结构简式为__________。
(2)有机物(II)的化学式为_______;分子中化学环境不同的氢原子共有_____种。
(3)下列关于MMF说法正确的是__________(选填字母编号)。
a.能溶于水
b.1 mol MMF最多能与3 mol NaOH完全反应
c.能发生取代反应和消去反应
d.镍催化下1 mol MMF最多能与6 mol H2发生加成反应
(4)1 mol的有机物(I)在单质铜和氧气的作用下可以氧化为醛基的—OH有____mol;有机物(II)在加热和浓硫酸的条件下发生消去反应的化学方程式为_________。
【答案】羧基、羟基 C6H13O2N 5 b 1
【解析】
【分析】
(1)有机物(I)在铂催化下与足量的H2发生加成反应生成物质X,和H2发生加成反应的是苯环
和碳碳双键,根据有机物(Ⅰ)结构判断X 的结构,根据X 的结构判断含有的官能团。
(2)根据断键方式和原子守恒判断有机物(Ⅱ)的化学式,断键物质为酯基,根据氢原子的物质判断其种类。
(3)根据MMF 的结构判断其性质,MMF 中含有的官能团是酚羟基、碳碳双键、酯基,可能具有酚、酯和烯烃的性质。
(4)连有醇羟基的碳原子上有2个氢原子时,醇羟基才能发生催化氧化生成醛;醇若能发生消去反应,消去反应后生成物含有碳碳双键。
【详解】
(1)有机物(Ⅰ)在铂催化下与足量的H 2发生加成反应生成物质X ,能和H 2发生加成反应的是苯环和碳碳双键,X 的结构简式为,可见X 含有的官能团是羧基和羟基;
(2)在酸性、加热条件下,MMF 能发生水解反应生成有机物(Ⅰ)和有机物(Ⅱ),断键部位是酯基,根据原子守恒判断有机物(Ⅱ),所以有机物(Ⅱ)的结构简式为
,所以该
有机物的分子式为C 6H 13O 2N ;该分子中化学环境不同的氢原子共有5种;
(3)a .该有机物中含有酯基,酯类物质是不易溶于水的,a 错误;
b .该有机物能和氢氧化钠反应的是酯基和酚羟基,所以1 molMMF 最多能与3 molNaOH 完全反应,b 正确;
c .苯环酚羟基的邻对位上不含有氢原子,所以不能和溴水发生取代反应;该分子没有醇羟基,所以不能发生消去反应,c 错误;
d .能与H 2发生加成反应的有苯环和碳碳双键,所以镍催化下1 molMMF 最多能与4 mol H 2发生加成反应,d 错误;
故合理选项是b ;
(4)该有机物分子中只有醇羟基能被催化氧化生成醛基,所以1 mol 的有机物(Ⅰ)在单质铜的催化下可以氧化为醛基的-OH 有1 mol ;有机物(Ⅱ)在加热和浓硫酸的发生消去反应生成含有碳碳双键的有机物,反应方程式为。
【点睛】
本题考查了有机物中的官能团及其结构,明确苯酚和溴发生取代反应的位置,酯基发生水解反应,根据酯化反应历程:酸脱羟基醇脱氢,脱什么加什么补齐即可。
6.电石法(乙炔法)制氯乙烯是最早完成工业化的生产氯乙烯的方法。
反应原理为HC≡CH+HCl 2HgCl /100-180−−−−−→℃活性炭
CH 2=CHCl(HgCl 2/活性炭作催化剂)。
某学习小组的同学用下列装置测定该反应中乙炔的转化率(不考虑其他副反应)。
铁架台及夹持仪器未画
出。
(已知2CH CHCl =的熔点为-159.8℃,沸点为-134℃。
乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A)
(1)各装置的连接顺序为(箭头方向即为气流方
向):_________→________→_________→h→_________→______→_________→__________ (2)戊装置除了均匀混合气体之外,还有_________和_________的作用。
(3)乙装置中发生反应的化学方程式为_________________________________。
(4)若实验所用的电石中含有1.28gCaC 2,甲装置中产生0.02mol 的HCl 气体。
则所选用的量筒的容积较合理的是_______(填字母代号)。
A .500ml
B .1000ml
C .2000ml
(5)假定在标准状况下测得庚中收集到的液体A 的体积为672ml(导管内气体体积忽略不计),则乙炔的转化率为_________。
【答案】b f e g c d j 干燥气体 观察气体流速
22222CaC 2H O Ca(OH)C H +→+↑ B 50%
【解析】
【分析】
(1)根据反应过程可知,装置乙的作用为制取乙炔,利用装置丁除去杂质后,在戊装置中干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀,在装置丙中发生反应后生成氯乙烯,利用装置己和庚测定气体的体积,据此连接装置;
(2)装置乙中制得的乙炔,利用装置丁除去杂质后,与装置甲制得的HCl 在戊装置中干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀后在装置丙中发生反应后生成氯乙烯,由此确定装置戊的作用;
(3)乙装置中发生的反应为电石与水生成乙炔和氢氧化钙;
(4)碳化钙的物质的量为 1.28g 0.02mol 64g /mol
=,可计算出0.02molHCl 反应产生的氯乙烯在标准状况下的体积,再考虑乙炔不能全部转化及乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A , 据此选择量筒的体积;
(5)碳化钙的物质的量为 1.28g 0.02mol 64g /mol
=,可计算出乙炔与0.02molHCl 气体的总体积,乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A ,由此可计算出乙炔的转化率。
【详解】
(1)根据给定装置图分析可知甲装置用于制取氯化氢,乙装置用于制取乙炔,丙装置用于
氯乙烯的制备,丁装置用于除去乙炔中的杂质,戊装置用于干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀,己和庚用于测定气体的体积,所以装置的连接顺序为:b ;f ;e ;g ; c ;d ;j ;
(2)戊装置用于干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀等;
(3)碳化钙与水反应的化学方程式为:22222CaC 2H O Ca(OH)C H +→+↑;
(4)碳化钙的物质的量为 1.28g 0.02mol 64g /mol
=,与0.02molHCl 反应产生的氯乙烯在标准状况下的体积为0.02mol ×22.4L/mol=0.448L=448ml ,考虑乙炔不能全部转化及乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A , 所以应选取1000mL 的量筒;
(5)碳化钙的物质的量为 1.28g 0.02mol 64g /mol
=,故乙炔与0.02molHCl 气体的总体积在标准状况下为(0.02mol+0.02mol) ×22.4L/mol=0.896L=896mL ,乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A ,所以乙炔的转化率为
224mL 10050448mL
⨯=%%。
【点睛】
本题涉及到了仪器连接顺序问题,在分析时要注意思维流程:
7.某有机物A ,由C 、H 、O 三种元素组成,在一定条件下,由A 可以转化为有机物B 、C 、D 、E ;C 又可以转化为B 、D 。
它们的转化关系如下:已知D 的蒸气密度是氢气的22倍,并可以发生银镜反应。
(1)写出A 、D 、的结构简式和所含官能团名称A_______、________,D__________、___________
(2)写出反应⑤的化学方程式___________________________________;
(3)从组成上分析反应⑨是___________(填反应类型)。
(4)F的同分异构体中能与NaOH溶液发生反应的共_______种(包含F),写出其中一种与NaOH溶液反应的化学方程式______________
【答案】C2H5OH 羟基 CH3CHO 醛基 2C2H5OH+O2 2CH3CHO+H2O 氧化反应 6 −−→CH3CH2OH+CH3COONa
CH3COOC2H5+NaOH∆
【解析】
【分析】
D的蒸气密度是氢气的22倍,则相对分子质量为44,并可以发生银镜反应,说明含有-CHO,则D为CH3CHO;D被氧化生成E为CH3COOH,D被还原生成A为CH3CH2OH;A可以与浓氢溴酸发生取代生成B,B可以与碱的水溶液反应生成A,则B为CH3CH2Br,B可以在碱的醇溶液中反应生成C,则C为CH2=CH2;A与E可发生酯化反应生成F,F为
CH3COOC2H5。
【详解】
(1)根据分析可知A为CH3CH2OH,其官能团为羟基;D为CH3CHO,其官能团为醛基;
(2)反应⑤为乙醇的催化氧化,方程式为2C2H5OH+O2 2CH3CHO+H2O;
(3)C为CH2=CH2,D为CH3CHO,由C到D的过程多了氧原子,所以为氧化反应;
(4)F的同分异构体中能与NaOH溶液发生反应,说明含有羧基或酯基,若为酯则有:HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3,若为羧酸则有:CH3CH(COOH)CH3、
CH3CH2CH2COOH,所以包括F在内共有6种结构;酯类与NaOH反应方程式以乙酸乙酯为
−−→ CH3CH2OH+CH3COONa,羧酸类:
例:CH3COOC2H5+NaOH∆
CH3CH2CH2COOH+NaOH=CH3CH2CH2COONa+H2O。
8.高血脂严重影响人体健康,化合物E是一种临床治疗高血脂症的药物。
E的合成路线如下(部分反应条件和试剂略):
请回答下列问题:
(1)试剂Ⅰ的名称是______,试剂Ⅱ中官能团的名称是______,第②步的反应类型是
_______。
(2)第①步反应的化学方程式是_____________。
(3)第⑥步反应的化学方程式是_____________。
(4)第⑦步反应中,试剂Ⅲ为单碘代烷烃,其结构简式是_________ 。
(5)C的同分异构体在酸性条件下水解,生成X、Y和CH3(CH2)4OH。
若X含有羧基和苯
环,且X和Y的核磁共振氢谱都只有两种类型的吸收峰,则X与Y发生缩聚反应所得缩聚物的结构简式是___________。
【答案】甲醇溴原子取代反应
CH3I
【解析】
【分析】
【详解】
(1)试剂Ⅰ的结构简式为CH3OH,名称为甲醇;试剂Ⅱ的结构简式为BrCH2CH2CH2Br,所含官能团的名称为溴原子;根据和的结构及试剂Ⅱ判断第②
步的反应类型为取代反应。
(2)根据题给转化关系知第①步反应为CH3CH(COOH)2和CH3OH在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成CH3CH(COOCH3)2和水,化学方程式为。
(3)根据题给转化关系推断C为,结合题给信息反应知
在加热条件下反应生成,化学方程式为。
(4)试剂Ⅲ为单碘代烷烃,根据和的结
构推断,试剂Ⅲ的结构简式是CH3I。
(5)C的分子式为C15H20O5,其同分异构体在酸性条件下水解,含有酯基,生成X、Y和CH3(CH2)4OH,生成物X含有羧基和苯环,且X和Y的核磁共振氢谱均只有两种类型的吸收峰,则X为对二苯甲酸,Y为CH2OHCH2OH,则X与Y发生缩聚反应所得缩聚物的结构简
式是。
【点睛】
本题考查选修5《有机化学基础》相关知识,以简答或填空形式考查。
常涉及如下高频考
点:有机物的命名;官能团的识别、检验方法和官能团转化的反应条件;反应类型判断;有机物分子中原子共线、共面分析;有机物结构简式推断及书写;有机化学反应方程式书写;同分异构数目判断及书写;有机物合成路线设计等。
解答此类题目首先要熟练掌握常见有机物官能团的性质和相互转化关系,然后阅读题给信息(转化关系和题给信息反应),与教材信息整合形成新的知识网络。
有机推断的关键点是寻找突破口,抓住突破口进行合理假设和推断。
常见突破口有:特殊颜色,特殊状态,特殊气味等物理性质;特殊反应类型和反应条件,特殊反应现象和官能团所特有的性质,特殊制法和特殊用途等。
有机合成首先判断目标有机物属于哪类有机物,其次分析目标有机物中碳原子的个数、碳链组成与原料、中间物质的组成关系。
根据给定原料,结合信息,利用反应规律合理地把目标有机物分解成若干个片段,找出官能团引入、转换的途径及保护方法。
找出关键点、突破点后,要正向思维和逆向思维、纵向思维和横向思维相结合,选择最佳合成途径。
(5)小题是本题的难点,首先根据C 的分子式和题给信息确定其同分异构体属于酯类,结合水解产物的结构和性质确定X 为对二苯甲酸,Y 为CH 2OHCH 2OH ,进一步写出缩聚产物的结构简式。
审清题目的要求,规范书写化学用语是得分的关键。
题目难度适中。
9.丙烯酸乙酯天然存在于菠萝等水果中,是一种食品用合成香料,可以用乙烯、丙烯等石油化工产品为原料进行合成:
(1)用乙烯生成有机物A 的反应类型__。
(2)有机物B 含有的无氧官能团__(填名称)。
A 和B 合成丙烯酸乙酯的化学方程式:__,该反应的反应类型为__。
(3)久置的丙烯酸乙酯自身会发生聚合反应,所得的聚合物具有很好的弹性,可用于生产织物和皮革处理剂。
写出聚合过程的化学方程式__。
【答案】加成反应 碳碳双键 CH 2=CH-COOH+C 2H 5OH 垐垐?噲垐?浓硫酸加热
H 2O +CH 2=CHCOOC 2H 5 取代反应(酯化反应) nCH 2=CHCOOH −−−−→一定条件
【解析】
【分析】
根据丙烯酸乙酯逆推,A 和B 反应生成丙烯酸乙酯的反应类型应该是酯化反应;反应物应该为乙醇和丙烯酸;结合题目所给的初始物质的结构简式可知,有机物A 为乙醇,有机物B 为丙烯酸;
(1)根据反应方程式判断反应类型;
(2)利用丙烯酸的分子结构,判断无氧官能团,仿照乙酸乙酯的生成写出反应方程式,判断反应类型;
(3)仿照乙烯的聚合反应,写出丙烯酸乙酯的加聚反应。
【详解】
(1)由以上分析可知,有机物A 为乙醇,乙烯和水生成乙醇的反应为加成反应;
(2)根据上述推测,有机物B 为丙烯酸,官能团为碳碳双键和羧基,无氧官能团为碳碳双键;A 为乙醇,A 和B 发生酯化反应的化学方程式为:CH 2=CH-
COOH+C 2H 5OH 垐垐?噲垐?浓硫酸加热
H 2O +CH 2=CHCOOC 2H 5,反应类型为酯化反应(取代反应); (3)丙烯酸乙酯含有不饱和键,分子间互相结合发生聚合反应,化学方程式为:nCH 2=CH-
COOC 2H 5−−−−→一定条件。
10.短周期元素X 、Y 、Z 组成的化合物Y 2X 和ZX 2。
Y 2X 溶于水形成的溶液能与ZX 2反应生成一种化合物Y 2ZX 3。
已知三种元素原子的质子总数为25,且Z 和Y 的原子序数之和比X 的原子序数2倍还多1,Z 原子有2个电子层,最外层电子数是核外电子数的23倍,试回答:
(1)X 、Y 、Z 元素的名称:X___,Y___,Z___。
(2)用电子式表示ZX 2的形成过程:___。
(3)Y 2X 对应水化物的电子式___,其中存在的化学键有___。
(4)写出Y 2X 溶于水的溶液与ZX 2反应的化学方程式___。
【答案】氧 钠 碳
离子键和共价键 2NaOH+CO 2=Na 2CO 3+H 2O
【解析】
【分析】
Z 原子有2个电子层,最外层电子数是核外电子数的
23倍,可设最外层电子数为n ,则有关系式:n=23
⨯(2+n),解得n=4,所以Z 为碳元素,质子数为6;设X 、Y 两种元素原子的质子数分别为x 、y ,由题知X 、Y 、Z 三种元素原子的质子总数为25,则有x+y+6=25,且Z 和Y 的原子序数之和比X 的原子序数2倍还多1,则有6+y=2x+1,联立方程解得:x=8,y=11,即X 为氧元素,Y 为钠元素,然后利用单质及化合物的性质来解答。
【详解】
Z 原子有2个电子层,最外层电子数是核外电子数的23
倍,可设最外层电子数为n ,则有
关系式:n=23
(2+n),解得n=4,所以Z 为碳元素,质子数为6;设X 、Y 两种元素原子的质子数分别为x 、y ,由题知X 、Y 、Z 三种元素原子的质子总数为25,则有x+y+6=25,且Z 和Y 的原子序数之和比X 的原子序数2倍还多1,则有6+y=2x+1,联立方程解得:x=8,y=11,即X 为氧元素,Y 为钠元素。
(1)由以上分析可知,X 为氧元素,Y 为钠元素,Z 为碳元素;
(2)ZX 2是CO 2,CO 2是共价化合物,由化合价可知每个氧原子与碳原子之间有2对共用电子对,碳原子共有4个共用电子对,形成过程用电子式可表示为:
;
(3)Y 2X 为Na 2O ,对应水化物为NaOH ,NaOH 是离子化合物,由钠离子与氢氧根离子构成,电子式为:
;钠离子与氢氧根离子之间为离子键,氢氧根离子中氢原子和氧
原子之间为共价键;
(4)Y 2X 为Na 2O ,溶于水生成NaOH ,ZX 2为CO 2,二者反应的化学方程式为:
2NaOH+CO 2=Na 2CO 3+H 2O 。
【点睛】
用电子式表示离子化合物形成过程时,左边是原子的电子式,有几个原子写几个原子,不能合并,后面是化合物的电子式,中间用箭头连接。
11.成熟的苹果中含有淀粉、葡萄糖和无机盐等,某课外兴趣小组设计了一组实验证明某些成分的存在,请你参与并协助他们完成相关实验。
(1)用小试管取少量的苹果汁,加入_______(填名称),溶液变蓝,则证明苹果中含有淀粉。
(2)利用含淀粉的物质可以生产醋酸。
下面是生产醋酸的流程图,试回答下列问题:
B 是日常生活中有特殊香味的常见有机物,在有些饮料中含有B 。
①写出化学方程式,并注明反应类型。
B 与醋酸反应:____________________________,属于______________反应。
B→C ____________________________,属于____________________________反应。
②可用于检验A 的试剂是____________________________。
【答案】碘水 CH 3COOH+CH 3CH 2OH V
垐垐?噲垐?浓硫酸CH 3COOCH 2CH 3+H 2O 取代(或酯化) 2CH 3CH 2OH+O 2
Cu Ag V 或2CH 3CHO+2H 2O 氧化 新制的氢氧化铜悬浊液(合理答案均可)
【解析】
【分析】
(1)碘单质遇淀粉变蓝色;
(2)①淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖,葡萄糖在催化剂的条件下生成乙醇,乙醇可被氧
化为乙醛,最终氧化物乙酸;
②葡萄糖中含有醛基。
【详解】
(1)苹果中含有淀粉,碘单质遇淀粉变蓝色,向苹果汁中加入碘水,溶液变蓝,则苹果中含有淀粉;
(2)淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖,葡萄糖在催化剂的条件下生成乙醇,乙醇可被氧化为乙醛,最终氧化物乙酸,则A 为葡萄糖,B 为乙醇,C 为乙醛;
①乙醇和乙酸在浓硫酸作用下发生酯化(取代)反应生成乙酸乙酯,反应的方程式为
CH 3COOH+CH 3CH 2OH V
垐垐?噲垐?浓硫酸CH 3COOCH 2CH 3+H 2O ;B 为乙醇,C 为乙醛,乙醇可在催化剂条件下发生催化氧化生成乙醛,反应的方程式为2CH 3CH 2OH+O 2Cu Ag V 或2CH 3CHO+2H 2O ; ②葡萄糖中含有醛基,检验葡萄糖可用新制的氢氧化铜悬浊液,加热后若产生砖红色沉淀,则淀粉水解生成葡萄糖。
12.乙基香草醛()是食品添加剂的增香原料。
(1)写出乙基香草醛分子中两种含氧官能团的名称____________________。
(2)与乙基香草醛互为同分异构体,能与NaHCO 3溶液反应放出气体,且苯环上只有一个侧链(不含R -O -R’及R -O -COOH 结构)的有_________种。
(3)A 是上述同分异构体中的一种,可发生以下变化:
已知:i. RCH 2OH RCHO ;
ii. 与苯环直接相连的碳原子上有氢时,此碳原子才可被酸性KMnO 4溶液氧化为羧基。
①写出A 的结构简式:_____________,反应②发生的条件是________________。
②由A 可直接生成D ,反应①和②的目的是__________________________________。
③写出反应方程式:A→B ____________________________________________, C 与NaOH 水溶液共热:_____________________________________________。
④乙基香草醛的另一种同分异构体E(
)是一种医药中间体。
由茴香醛()合成E (其他原料自选),涉及的反应类型有(按反应顺序填写)______________。
【答案】醛基、(酚)羟基(或醚键) 4种
NaOH 醇溶液 减少如酯
化、成醚等副反应的发生。